第1章51单片机基础知识资料讲解
单片机基础教程第一章概述
存储器
存储器是单片机中用于存储程序代码 和数据的部件。根据其作用和特点， 可以分为程序存储器和数据存储器。
存储器的容量决定了单片机能够存储的 程序代码和数据的大小，常见的存储器 容量有64KB、128KB、256KB等。
程序存储器用于存储程序代码，如汇 编语言或C语言编写的程序。数据存 储器用于存储临时数据或工作变量。
单片机基础教程第一 章概述
目录
• 单片机简介 • 单片机的基本组成 • 单片机的工作原理 • 单片机的学习方法与建议
01
单片机简介
单片机的定义
总结词
单片机是一种集成电路芯片，集成了中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块，具有微型化、 集成度高、可靠性强的特点。
详细描述
单片机是一种集成电路芯片，它将中央处理器、存储器、输入输出接口等计算机主要功能模块集成在一块芯片上， 实现了微型化、集成度高、可靠性强的特点。单片机可以通过编程实现各种数字和模拟信号的处理和控制，广泛 应用于工业控制、智能仪表、智能家居等领域。
令、控制指令等。
单片机指令中操作数的寻 址方式，如直接寻址、间 接寻址、寄存器寻址等。
指令执行周期
单片机执行一条指令所 需的时间，通常以机器 周期或时钟周期表示。
指令格式
单片机的指令格式，包 括操作码和操作数等部
分。
单片机的编程语言
01
02
03
汇编语言
使用助记符和符号表示指 令，易于理解和记忆。
C语言
学习单片机编程语言
实践应用与项目开发
根据所使用的单片机型号和开发环境，学 习相应的编程语言和开发工具，如C语言、 汇编语言等。
通过实践应用和项目开发，加深对单片机 应用的理解，提高实际操作能力和解决问 题的能力。
完全手册51单片机C语言开发详解--第1章 单片机基础知识
技术凝聚实力 专业创新出版
1.3 单片机的应用领域
目前单片机的应用已深入到国民经济的各个领域，几乎 每一个智能产品都集成了至少一片单片机，对各个行业 的技术改造和产品更新换代起到了非常重要的作用。单 片机的应用领域包括机电一体化、工业控制、智能仪器 仪表、实时控制、军民用电子产品等各个方面。
技术凝聚实力 专业创新出版
技术凝聚实力 专业创新出版
1.3.4 军事技术
由于单片机使用温度范围广、利用可靠性高、适应各种恶劣环境的优异的 特点，在导弹控制、鱼雷制导控制、智能武器装备、航天飞机巡航系统等 领域，单片机也得到了广泛应用。
技术凝聚实力 专业创新出版
1.3.5 分布式控制系统
在比较复杂的系统中，都采用分布式多机系统，分布式系统具有功能强、 可靠性高的特点。 利用单片机构成的分布式测控系统，系统中有若干台由单片机组成的功能 各异的仪器设备，之间通过通信相互联系和交换数据，各自完成特定的任 务的同时协调完成整个任务，能同时采集或处理的信息更多。
技术凝聚实力 专业创新出版
第1章 单片机基础知识
在学习MCS-51单片机开发之前，有必要先了解一下单片 机的基本概念，本章介绍单片机的基础知识，包括单片 机的基本概念、发展历史、应用领域以及主要的MCS-51 单片机介绍。
技术凝聚实力 专业创新出版
1.1 单片机简介
目前生产单片机的厂商主要有Intel公司、Motorola公 司、Philips公司、ATMEL公司、Microchip公司、AMD公 司、Zilog公司、WinBond公司等，产品型号种类众多， 性能各具特色。 本书主要介绍的是在各个应用场合占有较大市场份额的 MCS-51结构系列单片机，其中又以ATMEL公司生产的 AT89S51单片机为具体实例，讲解MCS-51单片机在嵌入 式系统中的使用与设计方法，通过具体的实例，读者不 但能够掌握MCS-51单片机的开发，还能够由浅入深地学 习单片机系统的设计方法，为学习其他单片机打下厚实 的基础。
单片机原理及接口技术C51编程第1章 单片机概述-PPT课件
第四阶段〔1983年～现在〕：8位单片机稳固开展及16位单片机、32位 单片机推出阶段。
16位典型产品Intel公司的MCS-96系列单片机。而32位单片机除具有更 高集成度外，其数据处理速度比16位单片机提高许多，性能比8位、 16位单片机更加优越。
20世纪90年代单片机大开展时期，Mortorola、Intel、ATMEL、德州仪 器〔TI〕、三菱、日立、飞利浦、LG等公司开发一大批性能优越的单 片机，极大推动单片机应用。近年，不少新型高集成度的单片机涌现。 目前，除8位单片机得到广泛应用外，16位单片机、32位单片机也得 到广阔用户青睐。
1.4 单片机的应用 软硬件结合、体积小，容易嵌入到各种应用系统中。得到广泛应用。
12
1．工业检测与控制 主要应用：工业过程控制、智能控制、设备控制、数据采集和传输、测
试、测量、监控等。在工业自动化领域中，机电一体化技术将发挥愈 来愈重要的作用，在这种集机械、微电子和计算机技术为一体的综合 技术〔如机器人技术〕中，单片机发挥着非常重要作用。 2．仪器仪表 目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高。单片机的使用有助于 提高仪器仪表的精度和准确度，简化结构，减小体积而易于携带和使 用，加速仪器仪表向数字化、智能化、多功能化方向开展。
2
按用途可分为通用型和专用型两大类。 〔1〕通用型 内部可开发资源〔如存储器、I/O等各种外围功能部件等〕
可全部提供给用户。 根据需要，设计一个以通用单片机芯片为核心，再配以外围接口电路及
外围设备，并编写相应软件来满足各种不同需要的测控系统。通常所 说和本书介绍的是指通用型单片机。 〔2〕专用型 专门针对某些产品的特定用途而制作的。
9
1.3 单片机的特点 单片机是集成电路技术与微型计算机技术高速开展的产物。体积小、价
51单片机入门教程(两篇)
引言概述：51单片机是一种常见的单片机型号，它具有广泛的应用领域和较高的使用率。
本教程旨在为初学者提供51单片机的入门知识和基础操作指南。
本文将介绍51单片机的基本概念，硬件配置，编程语言，程序以及常见问题解答。
通过学习本教程，读者可以对51单片机有一个全面的了解，并在实践中掌握其基本应用。
正文内容：1.51单片机基本概念介绍单片机的定义和类型，包括其基本构成和特点。
详细解释51单片机的命名由来，并介绍其典型应用场景。
探讨51单片机与其他单片机型号的区别和优势。
2.51单片机硬件配置介绍51单片机开发板的主要组成部分和功能。
讲解51单片机的复位电路、晶振电路以及外部扩展接口。
提供常见的硬件错误排查方法，如常见的电路连接问题和芯片供电问题。
3.51单片机编程语言简要介绍51单片机所支持的主要编程语言。
详细解释汇编语言和C语言在51单片机编程中的应用。
提供汇编语言和C语言的编译和调试方法，以及注意事项。
4.51单片机程序介绍不同的程序方法，如串口、ISP以及仿真器。
解释如何选择合适的方法和调试工具。
提供常见错误和解决方法，如速度慢、失败等问题。
5.51单片机常见问题解答回答常见的初学者问题，如51单片机如何上电启动、如何设置端口输入输出、如何控制LED等。
解决常见的编程问题和错误，如程序死循环、程序崩溃等。
提供进一步学习资源和推荐书籍，以帮助读者更深入地理解和掌握51单片机。
总结：通过本教程的学习，读者获得了对51单片机的基本概念、硬件配置、编程语言、程序以及常见问题解答等方面的全面了解。
无论是初学者还是有一定经验的工程师，都可以通过实践操作和进一步学习，掌握51单片机的基本应用和进阶技巧。
希望本教程能给读者带来实际帮助，并激发更多的学习兴趣和创造力。
引言概述：本文主要介绍了51单片机入门教程。
51单片机是一种非常常见的单片机，广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
本文将详细介绍51单片机的基本原理、开发环境、编程语言以及常用功能及应用等方面的内容。
《MCS51单片机原理与应用》第1章单片机基础
《MCS51单片机原理与应用》第1章单片机基础第一章单片机基础单片机，又称微控制器（Microcontroller），是一种集成在电路上的微型计算机，广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
MCS51单片机是其中一种具有代表性的单片机系列，由美国Intel公司于1980年代初推出，并一直广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
1、1单片机的特点单片机作为一种微型计算机，具有以下特点：（1）体积小：单片机体积小巧，可以方便地集成到各种设备中。
（2）重量轻：单片机重量轻，有利于在移动设备和航空航天等领域应用。
（3）功耗低：单片机的功耗较低，可以延长设备的使用时间。
（4）可靠性高：单片机具有较高的可靠性，可以在恶劣环境下稳定工作。
（5）成本低：单片机的制造成本较低，可以降低设备的整体成本。
1、2单片机的分类单片机可以根据不同的分类标准进行分类，如根据位数、用途、内核等。
其中，根据位数可以分为4位、8位、16位和32位单片机；根据用途可以分为通用型单片机和专用型单片机；根据内核可以分为CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）单片机。
1、3单片机的发展历程单片机的发展历程可以分为以下几个阶段：（1）早期阶段：早期的单片机主要采用8位处理器，功能较为简单，主要用于控制和显示设备。
（2）中期阶段：中期的单片机开始采用16位处理器，具有更快的处理速度和更多的功能，广泛应用于各种嵌入式系统和智能设备中。
（3）现代阶段：现代的单片机已经开始采用32位处理器，具有更快的处理速度和更多的功能，同时开始支持网络和多媒体处理等功能。
1、4单片机的应用领域单片机广泛应用于各种领域，如工业控制、智能家居、智能医疗、航空航天等。
在这些领域中，单片机主要起到控制和监测的作用，可以通过对输入信号的读取和对输出信号的驱动来实现对设备的控制和监测。
单片机还可以通过与其他设备的通信实现数据的传输和处理，从而实现对整个系统的智能化管理。
《单片机原理及应用教程》第8章：MCS51单片机的系统扩展新五年级数学上册五年级植树问题练习题1、同学们在一条100米长的跑道一旁种树，两端各种一棵。
51单片机教学ppt精选全文完整版
全双工串行口、2个16位定时/计数器。寻址范围64K。
片上还有8路10位ADC、1路PWM输出及高速I/O部件 等。
80C51系列单片机产品繁多，主流地位已经形成，近 年来推出的与80C51兼容的主要产品有：
﹡ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列； ﹡Philips公司的80C51、80C552系列； ﹡华邦公司的W78C51、W77C51高速低价系列； ﹡ADI公司的ADμC8xx高精度ADC系列； ﹡LG公司的GMS90/97低压高速系列； ﹡Maxim公司的DS89C420高速（50MIPS）系列； ﹡Cygnal公司的C8051F系列高速SOC单片机。 *ARM公司
EXIT: RET
返
1）编程扫描方式(查询方式） 2）定时扫描方式 3）中断方式
返
1）取得键值的方法 ◆扫描法 ◆线反转法
2）键值与键号的对应
3）通过程序得到键号 分析：
返
中断结构图
返
中
断
处
理
中断请求
流
程
图
中断响应
中断服务
中断返回 返
1.中断源及矢量地址 2.与中断控制相关的寄存器 3.中断处理过程 4.中断请求源的撤销 5.中断服务程序设计（汇编）
IE1
P1.3
25H
26H
例15：设累加器的各位ACC.0-ACC.7分别记为X0-X7 编程 实现以下逻辑表达式功能。
Y=X0 X1 X2+X0 X1 X2+X0 X1 X2 X3+X4 X5 X6 X7
返
例16：用程序实现c=a2+b2，设a、b均小于10。a存 放在
第1章 51单片机的基础知识
第1章 51单片机的基础知识51单片机是一种广泛应用的嵌入式微控制器，具有强大的功能和灵活性。
在学习和使用51单片机之前，了解其基础知识是至关重要的。
本章将介绍51单片机的基础知识，包括硬件结构、寄存器、指令集和编程语言。
1.1 51单片机的硬件结构51单片机的硬件结构是指其内部的组成部分和外部连接。
51单片机包含中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)口、定时器/计数器、串行通信口等功能模块。
这些功能模块共同协作，完成各种任务。
1.1.1 中央处理器(CPU)51单片机的中央处理器是核心部件，负责执行指令、控制程序运行和处理数据。
51单片机采用哈佛结构，将程序存储器和数据存储器分开。
它包含一个8位的累加器(A)和一个指令寄存器(IR)，用于指令的执行。
1.1.2 存储器51单片机的存储器包括程序存储器和数据存储器。
程序存储器用于存储程序指令，可以是内部存储器或外部存储器。
数据存储器用于存储程序运行中产生的数据，包括RAM和ROM。
1.1.3 输入/输出(I/O)口51单片机具有一定数量的I/O口，用于与外部设备进行数据交互。
输入口用于接收外部信号，输出口用于发送数据或控制外部设备。
它们可以是并行口或串行口，根据需要进行配置。
1.1.4 定时器/计数器定时器/计数器是51单片机的重要组成部分，用于产生定时延迟和计数脉冲。
定时器可以设置为定时模式或计数模式，定时器中断可用于实现时间控制和精确计时。
1.1.5 串行通信口串行通信口是51单片机与外部设备进行串行通信的接口，常用的有UART和SPI。
它们通过串行传输数据，实现与外部设备的数据交换和通信。
1.2 51单片机的寄存器51单片机具有一组特殊功能寄存器，用于配置和控制其各项功能。
这些寄存器负责存储和传输数据，执行各种功能操作。
常见的寄存器包括通用寄存器、状态寄存器、特殊功能寄存器等。
1.2.1 通用寄存器通用寄存器是用于存储临时数据的寄存器，包括8个存储器编号，分别为R0 - R7。
51单片机超详细教程PPT
51单片机超详细教程PPT目录•51单片机概述•51单片机硬件结构•指令系统与汇编语言编程•C语言编程与实例分析•中断系统与定时器/计数器应用•接口技术与应用扩展•调试技巧与故障排除方法0151单片机概述Part单片机定义与发展定义单片机是一种集成电路芯片，将微处理器、存储器、输入输出接口等集成在一块芯片上，构成完整的计算机系统。
发展历程从早期的4位、8位单片机，到如今的32位、64位高性能单片机，单片机的性能不断提升，应用领域也不断扩展。
51单片机特点及优势特点51单片机采用8051内核，具有高性能、低功耗、易于扩展等优点；同时拥有丰富的外设接口和强大的中断处理能力。
优势51单片机在嵌入式系统领域具有广泛的应用，其稳定的性能和成熟的生态系统使得开发者能够快速开发出高质量的嵌入式应用。
应用领域与市场需求应用领域智能家居、工业自动化、医疗设备、汽车电子、物联网等。
市场需求随着物联网、人工智能等技术的快速发展，对单片机的性能、功耗、安全性等方面提出了更高的要求。
同时，市场对于单片机的定制化、差异化需求也日益增加。
0251单片机硬件结构Part中央处理器CPU运算器进行算术运算和逻辑运算控制器取指、译码、执行指令，控制程序流程寄存器组暂存数据和地址，加速CPU 运算速度STEP 01STEP 02STEP 03存储器组织程序存储器存放变量、中间结果等，一般使用RAM实现数据存储器特殊功能寄存器用于控制单片机的各种功能，如定时器、中断等存放程序代码和常数表格等，一般使用ROM或EPROM实现I/O 端口与外部设备通信的接口，分为并行I/O 和串行I/O 两种要点一要点二特殊功能寄存器用于控制I/O 端口的操作，如设置端口模式、读取端口状态等I/O 端口及特殊功能寄存器时钟电路提供单片机运行所需的时钟信号，一般由晶振和电容组成复位电路使单片机在启动时或异常情况下恢复到初始状态，一般由电阻和电容组成时钟电路与复位电路03指令系统与汇编语言编程Part指令格式及寻址方式指令格式由操作码和操作数组成，操作码指明操作性质，操作数表示操作对象。
第一章MCS-51系列单片机知识
单片机电子产品设计
主讲人：胡克满 2013年3月 E_mail：hukeman@ 办公室：3114（东校区） 电话：668181
第一章 MCS-51单片机基本知识
本章主要内容： 1.1 什么是单片机 1.2 单片微型计算机及单片微型计算机系统 1.3 MCS-51系列单片机分类 1.4 MCS-51系列单片机的内部结构及引脚 1.5 MCS-51系列单片机的内部数据存储器 本章重点： MCS-51系列单片机选型
单片机电子产品设计
1.5 MCS-51单片机内部数据存储器
MCS-51单片机的芯片内部有RAM和ROM两类存储器，
即所谓的内部RAM和内部ROM。
单片机电子产品设计
1.5.1内部数据存储器低128单元
30H ~7FH
20H ~2FH 18H ~1FH 10H ~17H 08H ~0FH 00H ~07H
单片机电子产品设计
微型计算机系统组成示意图如图所示。
微型计算机系统
输 入 设 备
输 入 接 口 电 路
CPU
运算器 控制器
输 出 接 口 电 路
输 出 设 备
+
存储器
软 件 系 统
硬件系统
单片机电子产品设计
（1）运算器 运算器是计算机的运算部件用于实现算术和逻辑运算。计算机的 数据运算和处理都在这里进行。 （2）控制器 控制器是计算机的指挥控制部件，使计算机各部分能自动协调地 工作。运算器和控制器是计算机的核心部分，常把它们合在一起称之 为中央处理器，简称CPU。 （3）存储器 存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。存储器又分 为内存储器和外存储器。例如实训中使用的EPROM2764。 （4）输入设备 输入设备用于将程序和数据输入到计算机中，如键盘。 （5）输出设备 输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果，以用户需要的形 式显示或保存，如显示器、打印机。
51单片机基础入门
单片机基础一、 单片机基础知识1.1 51系列单片机简介：51系列单片机是单片机领域中的一类，也是影响最为深远，使用最为广泛的单片机系列。
51单片机是指Intel的MCS‐51系列及和其具有兼容内核的单片机。
51系列单片机最早由Intel公司发展起来，随后将51内核授权给其他各个厂商。
因此，现在MCS‐51兼容的单片机种类繁多，如：Atmel公司的AT889C系列、AT89S系列、Silicon Laboratories的C8051F 系列以及STC的单片机等。
这些系列的单片机都有着十分接近的指令系统和硬件结构，在开发起来很方便移植。
1.2 STC系列单片机：STC89C51RC系列单片机是STC推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统的8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择，HD版本和90C版本内部集成MAX810专用复位电路。
特征：1） 增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可任意选择，指令代码完全兼容传统80512）工作电压：5.5V ‐ 3.3V (5V单片机) / 3.8V ‐ 2.0V (3V单片机)3） 工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的 0～80MHz，实际工作频率可达48MHz.4）用户应用程序空间：4K / 8K / 13K / 16K / 32K / 64K字节5）片上集成1280字节或512字节RAM6）通用I/O口(35/39个)，复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O 口)；P0口是开漏输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。
7）ISP（在系统可编程）/ IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器 可通过串口（RxD/P3.0, TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8）有EEPROM功能9）看门狗10）内部集成MAX810专用复位电路(HD版本和90C版本才有)，外部晶体20M以下时，可省外部复位电路。
51单片机课件第一章
1.2.2单片机的发展趋势
（1）CPU功能增强
（2）内部资源增多 （3）引脚多功能化 （4）寻址范围增加 （5）超微型化
（6）低电压和低功耗
1.3 单片机应用
电讯方面
工业方面
汽车方面
民用方面 数据处理方面
仪表方面
1.4 MCS-51单片机
1.4.1 MCS-51系列单片机
MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片 机的总称，这一系列单片机包括了好些品种，如 8031，8051，8751，8032，8052，89C51等，其中 8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是 在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的， 所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机， 而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多 场合会看到8031的名称。
1.2 单片机的发展历史及发展趋势 1.2.1 单片机的发展历史 单片机的发展经历了由4位机到8位机,再到16位 机的发展过程，目前8位单片机仍在广泛使用。 第一代：1974~76，起步阶段 特点：制造工艺落后，集成度低，采用双片形式 典型代表：美国仙童（Fairchild）公司F8系列 第二代：1976~78，低性能单片机阶段 特点：性能低，品种少，应用范围不广（比较简单 场合） 典型代表：Intel公司的MCS-48型，8位单片机 采用8位CPU、2个 I/O口、8位定时器/计数器、简单 中断，寻址小于4K，且无串行口。
单片机系统
CPU
输 入 设 备
输 入 接 口 设 备
运算器 控制器
存储器 硬件系统
输 出 接 口 设 备
输 出 设 备
软
+
件 系
统
单片机内部结构示意图
第1章 MCS-51单片机结构
第1章 MCS-51单片机结构
1.2.2
外部数据存储器
用于存放随机读写的数据。 外部I/O口地址影像区。 MCS-51单片机的外部数据存储器和外部I/O口实行统一编址 ， 并使用相同的RD WR作选通控制信号，均使用 MOVX 指令访 问。 MCS-51 单片机最多可扩展64KB外部数据存储器
1.2.3 内部数据储存器
MCS-51仅能实现两个8位二进 制数的算术逻辑运算！
第1章 MCS-51单片机结构
2. 控制器
（1）组成： 定时与控制部件，复位电路，程序计数器 （PC），指令寄存器、指令译码器，数据指针 （DPTR）,堆栈指针（SP）等 （2）作用：产生计算机所需的时序，控制程序自动执行。
外RAM, EPROM, 外I/O CPU
第1章 MCS-51单片机结构
程序存储器中的几个特殊地址的使用：
地址
0000H 0003H 000BH 0013H 001BH 0023H
用途
复位操作后的程序入口 外部中断0服务程序入口 定时器0中断服务程序入口 外部中断1服务程序入口 定时器1中断服务程序入口 串行口中断服务程序入口
串行口中断入口 T1中断入口 T0中断入口 中断入口 INT1
在8051/8751/89C51 片内，分别内置最低地 址空间的4KB ROM/EPROM程序储存器（内部程序储 存器），而在8031片内，则无内部程序储存器， 必须外部扩展EPROM。MCS-51单片机中64KB内、外 程序储存器的地址是统一编排的。
第1章 MCS-51单片机结构
8031单片机无内部程序存储器，地址从0000H～ EA 应始终接地， FFFFH都是外部程序存储空间。 对于内部有ROM的单片机（51、52系列） ， EA 引脚接高电平，使程序从内部ROM开始执行。当PC 值超出内部ROM的容量时，会自动转向外部程序存 储器空间。外部程序存储器地址空间为1000H～ FFFFH。 访问程序存储器使用MOVC指令。 单片机执行程序时由PC 指示地址, 复位时PC内 容为0000H, 由此, 程序必须从0号单元开始存放.
第1章 MCS-51单片机的组成及结构
3．开发手段：
硬件调试：编制出简单的单元调试程序使系统运行， 用示波器、万用表也可使用逻辑分析仪。软件调试目前多用 KEIL51软件，它集编辑、编译、仿真为一体，支持汇编、 PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用，是目 前对单片机进行调试最好的软件之一。
22
4．开发工具：
设计一种通用的调试程序工具，把开发系统的CPU和 RAM暂时出借给用户控制板（控制系统），利用开发系统进 行调试，然后把调试好的程序固化到EEPROM中。
25
▪ 调试——硬件仿真器
目标系统 硬件仿真器
开发软件 26
▪ 调试
开发软件 通信数据线 目标系统
27
▪ 程序下载——使用ISP（In System Program在系统
编程）ISP软件
下载线 目标系统
28
1.1.3 MCS-51的应用特性
MCS-51系列单片机已有十多种产品，可分为两大系列：51 子系列和52子系列。
6
(2) 通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和 CPU对数据的存取速度。
单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接 挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址 来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。
7
(3) 通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键 盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接 外设，能达到即插即用。
30
2）SST89X564XX器件带有72/40KByte的片内 FlashEEROM，内存储器，8个中断源，4个优先级，3 个定时/计数器，功能更加强大。
3）以CPU为核心，将A/D，D/A，前置电路和显示接口电路 等全部进行嵌入设计后，烧写在一个芯片中，从而使系Байду номын сангаас简 化，实现了真正的“系统单片机”的应用设计.
《单片机原理及应用》课件第1章 单片机基础知识
AB—地址总线; CB—控制总线; DB—数据总线
1.1.1 单片机的基本概念
单片机在应用时通常处于被控系统的核心地位并融 入其中，即以嵌入的方式使用。为了强调其“嵌入” 的特点，也常常将单片机称为嵌入式微控制器 （Embedded Micro-Controller Unit，EMCU）。
单片形成阶段
1976年，Intel推出MCS-48列单片机 ： 8位CPU、1KB ROM、64B RAM、27根I/O线和1个8位 定时器/计数器。 特点：存储器容量较小，寻址范围小(不大于4KB)， 无串行接口，指令系统功能不强。
10
1.2.1 单片机的发展历史
性能完善提高阶段
1980年，Intel推出MCS-51系列单片机： 8位CPU、4KB ROM、128B RAM、4个8位并行口、1个 全双工串行口、2个16位定时器/计数器。寻址范围 64KB，并有控制功能较强的布尔处理器。
“微控制器”的称谓更能反应单片机的本质。
12
1.2.1 单片机的发展历史
微控制器化完善阶段
近期推出的单片机产品，内部集成有高速I/O口、 ADC、PWM、WDT等部件，并在低电压、低功耗、串行 扩展总线、控制网络总线和开发方式（在系统可编 程，ISP）等方面都有了进一步的增强。
特点：单片机的综合品质（如成本、性能、体系结构 、开发环境、供应状态）有了长足的进步。
15
1.3.1 MCS-51系列单片机-80C51系列单片机
Atmel公司，AT89系列，Flash存储器技术 Philips公司，80C552系列，含ADC 华邦公司，W78C51系列，高速低价 ADI公司，ADµC8xx系列，高精度ADC LG公司，GMS90/97系列，低压高速 Maxim公司，DS89C420系列，高速（50MIPS） Cygnal公司，C8051F系列，高速SOC
第1章 MCS-51单片机结构
ROM
(I/O口 地址)
7FH 通用 RAM区
1000H 位寻址区 工作寄 存器区 0000H 外部数据存储器 （b） 0000H 0FFFH 0FFFH 外部 内部 ROM ROM (EA=1) (EA=0) 0000H
30H 2FH 20H 1F H 00H
内部数据存储器 （a）
程序存储器
（c）
图1-6
第1章 MCS-51单片机结构
P0.0～P0.7：P0口，数据/低八位地址复用总线端口。 P1.0～P1.7：P1口，静态通用端口。 P2.0～P2.7：P2口，高八位地址总线端口。 P3.0～P3.7：P3口，双功能静态端口。
在增强型的52系列单片机中，P1.0、P1.1除为端口
线外，还为定时/计数器2的外部引脚 T2和T2EX。
哈佛结构：ROM和RAM地址空间分开，两者可以有相同的地址。如
8XX51单片机。
第1章 MCS-51单片机结构
从物理空间看,MCS-51有6个存储器地址空间：
（1）片内程序存储器 8031无内部ROM；其他一般为4kB/8kB （2）片外程序存储器 64kB ROM （3）片内数据存储器 128B/256B RAM
图1-6
第1章 MCS-51单片机结构
ALE/PROG： ①ALE （Address locked enable）地址锁存 允许。 访问外部存储器时，ALE为低8位地址锁 存允许输出信号端。ALE输出脉冲的频率为振荡 频率的1/6。 ②PROG 对8751单片机片内 EPROM 编程时， 编程脉冲由该引脚引入。 （3）用示波器查看ALE检查单片机好坏。 PSEN：程序存储器允许。输出读外部程序存储 器的选通信号。 EA/VPP： ① EA =0，单片机只访问外部程序存储器。 EA =1，单片机访问内部程序存储器。 ②在8751单片机片内EPROM编程期间，此引脚 引入21V编程电源VPP。
《51单片机基础实验与课程实训教程(C语言版)》电子教案 第1章 单片机C程序基础
• 1.1 Keil C程序基本结构 • 1.2 变量、常数与数据类型 • 1.3 存储器的形式与模式 • 1.4 Keil C的运算符 • 1. 5 Keil C的流程控制
下一页 返回
第1章 单片机C程序基础
• 1. 6 数组与指针 • 1. 7 函数与中断子程序 • 1.8 Keil C的预处理命令 • 1.9 Keil C的编程规范
上一页 下一页 返回
1. 2 变量、常数与数据类型
• 若要使用*bll数据类型，则其声明存储器形式的变量，再声明属于该变量的sbit变
量，语句为: • char bdata scan; /*声明*can为bdata存储器类型的字符*/ • sbit inpul_0 = scanfn; /*声明inpul_0为*can变量的bit0*/ • 2)先声明一个sfr变量，再声明属于该变量的sbit变量 • 3)直接指定存储器位置 • 这种声明必须要熟记每个地址才行。 • (3) sfr数据类型 • sfr数据类型是用于8 x51内部特殊功能寄存器(寄存器名称使用大写)，
• 数据类型 常数/变量名称[=默认值]; • 其中的“[=默认值]”并非必要项目，而分号是结束符号。
• 1.2. 1数据类型
• 在使用常数或变量时，首先必须要声明数据类型，其日的是让编译程 序为该常数或变量保留存储器空间。要保留多大的存储空间?这与常 数或变量的数据类型有关。
• Keil C所提供的数据类型可分为通用数据类型和8 x51特有的数据类 型。
上一页 下一页 返回
1. 1 Keil C程序基本结构
• 2.注释 • 所谓“注释”就是说明，属于编译器不处理的部分。 • C语言的注释以“/*”开始，以“*/”结束。另外，也可以输入“//”，其
51单片机的基础知识
MCS-51 单 片 机 基 础
EA 控 制 RST N ALE 和 指 寄 定 存 时 器 OSC
RAM
P0口锁存器
P2口锁存器
EPROM/ROM
程序地址 寄存器 栈指示器SP 缓冲器 B寄存器 TMP2 TMP1 PC值 递增器 ALU 口 PSW 器 PC
ACC
DPTR
P1口锁存器
P3口锁存器
T1
MCS-51 单 片 机 基 础
定时/计数器 定时 计数器
并行接口
串行接口
中断系统
TXD RXD
INT0 INT1
P0 P1 P2 P3
MCS-51单片机的基本结构 单片机的基本结构
湘潭大学职业技术学院 李志斌
P0.0 ~ P0.7
P2.0 ~ P2.7
P0口驱动器
P2口驱动器
RAM 地址 寄存器
湘潭大学职业技术学院 李志斌
MCS-51
湘潭大学职业技术学院
李志斌
P3口各位的第二功能
P3口引脚 口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD（串行口输入端） （串行口输入端） TXD（串行口输出端） （串行口输出端） INT0(外部中断 输入 外部中断0输入 外部中断 输入) INT1(外部中断 输入 外部中断1输入 外部中断 输入) T0（定时器0外部输入） （定时器 外部输入） 外部输入 T1（定时器 外部输入） 外部输入） （定时器1外部输入 WR（外部数据存储器写脉冲输出） （外部数据存储器写脉冲输出） RD（外部数据存储器读脉冲输出） （外部数据存储器读脉冲输出）
P1口驱动器
P3口驱动器
P1.0 ~ P1.7
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
XTAL1
XTAL2
P1.0～P1.7
P3.0～P3.7
❖ 中央处理器（CPU）主要由算术逻辑单元 、控制器部件和寄存器三部分电路组成。 CPU是整个单片机的核心部件，实现了运 算器和控制器的功能，具体介绍如下：
❖ 1. 算术逻辑单元（ALU）
一个加法器、两个8位暂存器、布尔处理 器
完成各种算术和逻辑运算
并行接口
串行接口
中断系统
P0 P1 P2 P3
TXD RXD INT0 INT1
Vcc +5V
GND
P0.0～P0.7
RAM 地址锁
存器
RAM
通道0驱动器
通道0锁 存器
通道0驱动器
P2.0～P2.7
通道2锁 存器
ROM/ EPROM
程序地址寄存器
PSEN ALE EA RST
B寄存器 ACC TMP2
28 P2.7
T0 / P3.4 14
27 P2.6
T1/ P3.5 15
26 P2.5
WR / P3.6 16
25 P2.4
RD / P3.7 17
24 P2.3
XTAL2 18
23 P2.2
XTAL1 19
22 P2.1
Vss 20
21 P2.0
1.2.3 单片机引脚及功能
❖ 1-8：P1.0-P1.7 输入/输出脚，P1并行口 ❖ 9：RST/Vp 复位/备用电源输入，正常工作
所示；STC89系列； ❖ （3）Philips公司51系列单片机主要型号见表1.1.3所示。 ❖ 这些单片机与8051的系统结构（主要是指令系统）相同。他
们对8051都作了一些功能扩充，更有特点、功能更强、市场 竞争力更强。
1.1.3 单片机的实际应用
1.2 51单片机功能及引脚
❖ 8051是15.12系.统1单片51机中单的典片型机产品功，8能051综单片述机主要参数 及功能如下：
❖ 2. 定时控制部件
定时控制逻辑、指令寄存器、振荡器
❖ 3. 专用寄存器组 专用寄存器组包括程序计数器PC、累加器A、程序 状态字（PSW）寄存器、堆栈指示器SP寄存器、 数据指针DPTR和通用寄存器B。 （1）程序计数器PC 16位，存放下一条要执行指令的地址，指令执行 后自动加1。 （2）累加器A 8位，存放操作数和运算结果，使用最频繁。 （3）程序状态字（PSW） 8位，存放指令执行后的状态
❖ 30：ALE/PROG* 访问外部存储器时ALE锁 存地址的低8位，PROG*编程脉冲输入端， 访问外部数据存储器时，fALE=1/12fosc，否则 fALE=1/6fosc
❖ 31：EA*/Vpp 内、外程序存储器选择信号， EA*=1，访问内部程序存储器，PC>0FFFH （4KB）时转入外部程序存储器；EA*=0， 只能访问外部程序存储器，Vpp为编程电压
时，RST输入时间>24个时钟周期高电平，完 成系统复位 ❖ 10-17：P3.0-P3.7 输入/输出脚，P3并行， 每个引脚都有第二功能 ❖ 18-19：XTAL1,XTAL2 连接外部振荡电路 ❖ 20：GND 接地
❖ 21-28： P2.0-P2.7 输入/输出脚，P2并行口
❖ 29：PSEN* 访问外部程序存储器时，负脉 冲作为读选通信号OE*
4、P3通常使用第二功能。
P3.0
RXD
P3.4
T0
P3.1
TXD
P3.5
T1
P3.2
INT0
P3.6
WR
P3.3
INT1
P3.7
RD
1.3 51单片机内部结构 1.3.1 51单片机的CPU结构
❖ MCS-51系列的8051单片机内部结构如图
T0 T1
ROM
RAM
定时/计数器
CPU
内部总线
时钟电路
❖ （1）8 位CPU
2）4KB程序存储器（ROM）
❖ （3）128B的数据存储器（RAM） （4）32条I/O口线
❖ （5）111条指令，大部分为单字节指令
❖ （6）21个专用寄存器
❖ （7）2个可编程定时/计数器
信口
❖ （10）外部数据存储器寻址空间为64KB
❖ 32-39：P0.0-P0.7 输入/输出脚 ❖ 40：Vcc 电源
关于P0、P1、P2、P3说明
1、不访问外部存储器时，作为四个普通的并行I/O口 使用。
2、访问外部存储器时，P0、P2输出16位地址，P0输 出低8位地址，由ALE锁存；数据通过P0口传送。
3、P1口只能作为输入/出口使用。
第1章51单片机基础知识
1.1.2 51系列单片机
❖ MCS-51是指美国Intel公司生产的一系列单片机的总称，这 一系列单片机包括了很多种类。
❖ 以下是一些典型的51系列单片机： ❖ （1）美国Intel公司MCS-48系列、MCS-51系列和MCS-96
系列主要型号见表1.1.1所示； ❖ （2）美国Atmel公司的AT89系列单片机主要型号见表1.1.2
P1.5 6
35 P0.4
P1.6 7
34 P0.5
P1.7 8
33 P0.6
RST / V P
9
RXD / P3.D0 10
32 P0.7
51
31 EA / Vpp
TXD / P3.1 11 单片机 30 ALE / PROG
INT 0 / P3.2 12
29 PSEN
INT 1/ P3.3 13
❖ （11）外部程序存储器寻址空间为64KB
❖ （12）逻辑操作位寻址功能
❖ （13）多种封装形式
❖ （14）单一+5V电源供电
❖ 51单片机1.芯2片.2有5两1种单封片装机的封装
P1.0 1
40 Vcc
P1.1 2
39 P0.0
P1.2 3
38 P0.1
P1.3 4
37 P0.2
P1.4 5
36 P0.3
TMP1
堆栈指针 SP
定时 和
控制 逻辑
指 令 寄 存 器
指 令 译 码 器
ALU PSW
PCON SCON TMOD TCON
TH0 TL0 TH1 TL1 SBUF(TX/RX) IE IP
中断、串行口和定时器逻辑
通道1锁存器
通道3锁存器
振荡器
通道1驱动器
通道3驱动器
缓冲器 PC递增器 程序计数器PC DPTR指针
位序 PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW.4 PSW.3 PSW.2 PSW.1 PSW.0
符号 Cy AC F0 RS1 RS0 OV -- P
Cy：进位借位标志 AC：辅助进位借位标志 F0：用户自定义标志 RS1、RS0：寄存器组选择标志